求教-铍涂层的应用和特点

wugqtop · 发表于 2010-6-8 15:18:23

国外有需求在不锈钢罐体涂敷铍涂层，请教专家对这个的解释。

冷水黄金 · 发表于 2010-6-8 16:52:52

铍

一、化学元素铍　

　　汉英互译：
　　铍的英文写法：Beryllium(Be)
　　铍[1]，化学符号：Be。原子序数4，原子量9.012182，莫氏硬度：5.5 ，为一种钢灰色的稀有金属，是最轻的碱土金属元素，也是最轻的结构金属之一。电离能9.322电子伏特。呈灰白色，质坚硬。熔点1278±5℃。沸点2970℃，密度1.85克/立方厘米，铍离子半径0.31埃，比其他金属小得多。和锂一样，也形成保护性氧化层，故在空气中即使红热时也很稳定。不溶于冷水，微溶于热水，可溶于稀盐酸，稀硫酸和氢氧化钾溶液而放出氢。金属铍对于无氧的金属钠即使在较高的温度下，也有明显的抗腐蚀性。铍价态为正2价，可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。
　　颜色和外表银白色或钢灰色
　　

元素周期性质
用途
地壳含量 5×10-4 %
　　原子属性
　　原子量 9.01218 原子量单位
　　原子半径 112 pm
　　共价半径 90 pm
　　范德华半径无数据
　　价电子排布 [氦]2s2
　　电子在每能级的排布 2，2
　　氧化价（氧化物） 2（两性的）
　　晶体结构六角形
　　物理属性
　　物质状态固态
　　熔点 1551 K（1278 °C）
　　沸点 3243 K（2970 °C）
　　摩尔体积 4.85×10-6m/mol
　　汽化热 292.40 kJ/mol
　　熔化热 12.20 kJ/mol
　　蒸气压 4180 帕
　　其他性质
　　电负性 1.57（鲍林标度）
　　比热 1825 J/(kg·K)
　　电导率 31.3×106/(米欧姆)
　　热导率 201 W/(m·K)
　　第一电离能 899.5 kJ/mol
　　第二电离能 1757.1 kJ/mol
　　第三电离能 14848.7 kJ/mol
　　元素在太阳中的含量：0.0001 (ppm)
　　声音在其中的传播速率：12870（m/S）

　　晶胞参数：a = 228.58 pm ，b = 228.58 pm ，c = 358.43 pm ，α = 90° ，β = 90° ，γ = 120°
　　在没有特别注明的情况下使用的是国际标准基准单位单位和标准气温和气压
　　铍的化学性质活泼，已发现的铍的同位素共有8种，包括铍6，铍7，铍8，铍9，铍10，铍11，铍12，铍14，其中只有铍9是稳定的，其他同位素都带有放射性。在自然界中存在于绿柱石、硅铍石和金绿宝石矿中，铍分布于绿柱石及猫睛石中。含铍的矿石有许多透明的、色彩美丽的变种，自古以来是最名贵的宝石。在我国古代文献中记载着这些宝石，如猫精，或称猫精石、猫儿眼、猫眼石，也就是我们现在称的金绿玉。这些含铍的矿石基本上都是绿柱石的变种。可由电解熔融的氯化铍或氢氧化铍而制得。它能形成致密的表面氧化保护层，即使在红热时，铍在空气中也很稳定。铍即能和稀酸反应，也能溶于强碱，表现出两性。铍的氧化物、卤化物都具有明显的共价性，铍的化合物在水中易分解，铍还能形成聚合物以及具有明显热稳定性的共价化合物。
　　金属铍对液体金属的抗腐蚀性，与通用的综合剂乙二胺四乙酸（EDTA）的反应并不强，这在分析上是很重要的。铍可以形成聚合物以及具有显著热稳定性的一类共价化合物。铍用来制造飞机上用的合金、伦琴射线管、铍铝合金、青铜。也用作原子反应堆中的减速剂和反射剂。高纯度的铍又是快速中子的重要来源。这对设计核反应堆的热交换器是重要的，主要用作核反应堆的中子减速剂。铍铜合金被用于制造不发生火花的工具，如航空发动机的关键运动部件、精密仪器等。铍由于重量轻、弹性模数高和热稳定性好，已成为引人注目的飞机和导弹结构材料。
　　铍具有毒性。每一立方米的空气中只要有一毫克铍的粉尘，就会使人染上急性肺炎——铍肺病。我国冶金行业已经使一立方米空气中的铍的含量降低到十万分之一克以下，圆满地解决了铍中毒的防护问题。跟铍相比，铍的化合物的毒性更大，铍的化合物会在动物的组织和血浆中形成可溶性的胶状物质，进而与血红蛋白发生化学反应，生成一种新的物质，从而使组织器官发生各种病变，在肺和骨骼中的铍，还可能引发癌症。
　　铍透X射线的能力最强，有“金属玻璃”之称。其合金是航空，航天，军工，电子，核能等领域不可替代的战略金属材料。铍青铜是铜合金中性能最优良的弹性合金，具有良好的导热，导电，耐热，耐磨，耐腐蚀，无磁性，弹性滞后小，冲击时不产生火花等优点，被广泛应用于国防，仪表，仪器，计算机，汽车，家电等工业中。铍铜锡合金被用于制造在高温下工作的弹簧，此种弹簧在红热状态下仍保持良好的弹性和韧性；氧化铍可用于高温热电偶的耐热填充物。
　　例如：适用于吹气模(风咀，剪口，模腔)及注塑模(模芯，模腔，顶针，塑孔栓，热流道系统配件及作镶件使用)。
　　应用例：塑胶模、冲压模、橡胶模、拉拔模、压铸模等。

给原子锅炉建造“住房”　　铍虽然有很多用处，但在众多元素中，它仍是一个默默无名的“小人物”，受不到人们的重视。但在本世纪五十年代时，铍的“命运”却大为好转，一时成了科学家们的抢手货。
　　在无煤的锅炉——原子反应堆里，为了从原子核里解放出大量的能量，需要用极大的力量去轰击原子核，使原子核发生分裂，就像用炮弹去轰击坚固的炸药库，使炸药库发生爆炸一样。这个用来轰击原子核的“炮弹”叫中子，而铍正是一种效率很高的能够提供大量中子炮弹的“中子源”。原子锅炉中光有中子“点火”还不行，点火以后，还要使它真正“着火燃烧起来”。
　　中子轰击原子核，原子核分裂，放出原子能，同时产生新的中子。新中子的速度极快，达到每秒几万公里。必须使这类快中子减慢速度，变成慢中子，才容易继续去轰击别的原子核而引起新的分裂，一变二、二变四……持续不断地发展“链式反应”，使原子锅炉里的原子燃料真正“燃烧”起来，正因为铍对中子有很强的“制动”能力，所以它就成了原子反应堆里效能很高的减速剂。
　　这还不算，为了防止中子跑出反应堆，反应堆的周围需要设置“警戒线”——中子反射体，用来勒令那些企图“越境”的中子返回反应区。这样，一方面可以防止看不见的射线伤害人体健康，保护工作人员的安全；另一方面又能减少中子逃跑的数量，节省“弹药”，维持核裂变的顺利进行。
　　铍的氧化物比重小，硬度大，熔点高达摄氏二千四百五十度，而且能够像镜子反射光线那样把中子反射回去，正是建造原子锅炉“住房”的好材料。
　　现在，几乎各种各样的原子反应堆都要用铍作中子反射体，特别在建造用于各种交通工具的小型原子锅炉时更需要。建造一个大型的原子反应堆，往往需要动用二吨多金属铍。
在航空工业中大显身手
　　航空工业的发展要求飞机飞得更快、更高、更远，重量轻、强度大的铍当然也可以在这方面显一下自己的本领。
　　有些铍合金是制造飞机的方向舵、机翼箱和喷气发动机金属构件的好材料。现代化战斗机上的许多构件改用铍制造后，由于重量减轻，装配部分减少，使飞机的行动更加迅速灵活。有一种新设计的超音速战斗机——铍飞机，飞行速度可达每小时四千公里，相当于声速的三倍多。在将来的原子飞机和短距离起落的飞机上，铍和铍的合金一定会得到更多的应用。
　　进入二十世纪六十年代以后，铍在火箭、导弹、宇宙飞船等方面的用量也在急剧增加。
　　铍是金属中最好的良导体。现在有许多超音速飞机的制动装置是用铍来制造的，因为它有极好的吸热、散热的性能，“刹车”时产生的热量很快就会散失。
　　当人造地球卫星和宇宙飞船高速穿越大气层的时候，机体与空气分子摩擦会产生高温。铍作为它们的“防热外套”，能够吸收大量的热量并很快地激发出去，这样就可防止温度过度升高，保障飞行安全。
　　铍还是高效率的火箭燃料。铍在燃烧的过程中能释放出巨大的能量。每公斤铍完全燃烧放出的热量高达１５０００千卡，是一种优质的火箭燃料。
　　在原子能研究和制造x射线管中有重要用途。
毒理
　　全身性毒物。铍单质　　铍在地壳的含量为0.0006%，主要矿物有绿柱石矿、硅铍石、金绿宝石。
　　铍是钢灰色金属，熔点(1551K)、沸点(3243K)较高，密度为1.85gcm-3，比镁稍重，但比铝还轻1/3，属于轻金属。铍的硬度比同族金属高，不像钙、锶、钡可以用刀子切割。
　　1.铍的反常性质
　　Be原子的价电子层结构为2s2，它的原子半径为89pm，Be2+离子半径为31pm，Be的电负性为1.57。铍由于原子半径和离子半径特别小（不仅小于同族的其它元素，还小于碱金属元素），电负性又相对较高（不仅高于碱金属元素，也高于同族其它各元素），所以铍形成共价键的倾向比较显著，不像同族其它元素主要形成离子型化合物。因此铍常表现出不同于同族其它元素的反常性质。
　　（1）铍由于表面易形成致密的保护膜而不与水作用，而同族其它金属镁、钙、锶、钡均易与水反应。
　　（2）氢氧化铍是两性的，而同族其它元素的氢氧化物均是中强碱或强碱性的。
　　（3）铍盐强烈地水解生成四面体型的离子[Be(H2O)2]2+，Be-O键很强，这就削弱了O-H键，因此水合铍离子有失去质子的倾向：
　　因此铍盐在纯水中是酸性的。而同族其它元素（镁除外）的盐均没有水解作用。

　　3. 铍的重要应用
5 `5 ]2 l; r* O/ \% A- s　　铍作为一种新兴材料日益被重视，铍是原子能、火箭、导弹、航空、宇宙航行以及冶金工业中不可缺少的宝贵材料。
　　(1)在所有的金属中，铍透过X射线的能力最强，有金属玻璃之称，所以铍是制造X射线管小窗口不可取代的材料。
　　(2)铍是原子能工业之宝。在原子反应堆里，铍是能够提供大量中子炮弹的中子源（每秒钟内能产生几十万个中子）；铍对快中子有很强的减速作用，可以使裂变反应连续不断地进行下去，所以铍是原子反应堆中最好的中子减速剂。为了防止中子跑出反应堆危及工作人员的安全，反应堆的四周得有一圈中子反射层，用来强迫那些企图跑出反应堆的中子返回反应堆中去。铍的氧化物不仅能够像镜子反射光线那样把中子反射回去，而且熔点高，特别能耐高温，是反应堆里中子反射层的最好材料。
　　(3)铍是优秀的宇航材料。人造卫星的重量每增加一公斤，运载火箭的总重量就要增加大约500kg。制造火箭和卫星的结构材料要求重量轻、强度大。铍比常用的铝和钛都轻，强度是钢的四倍。铍的吸热能力强，机械性能稳定。
　　(4)在冶金工业中，含铍1%至3.5%的青钢叫做铍青铜，机械性能比钢好，且抗腐蚀性好，还保持有很高的导电性。被用来制造手表里的游丝，高速轴承，海底电缆等。
　　(5)含有一定数量镍的铍青铜受撞击时不产生火花，利用这一奇妙的性质，可制作石油、矿山工业专用的凿子、锤子、钻头等，防止火灾和爆炸事故。含镍的铍青铜不受磁铁吸引，可制造防磁零件。
　　4.铍对人体的毒害 　

wugqtop · 发表于 2010-6-11 10:59:00

这些我在百度上查到过，但是铍涂层是怎么回事呢？

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